PERILAKU GESER BALOK CASTELLATED BENTUK LUBANG SEGIEMPAT DENGAN TULANGAN DAN KOMPOSIT MORTAR

DINA HELDITA, Prof. Ir. Iman Satyarno, ME, Ph.D

2013 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Balok baja castellated adalah balok yang ditingkatkan dari profil IWF dengan tujuan memperbesar momen inersia untuk memperoleh kapasitas lentur yang lebih besar dari profil IWF standar. Salah satu kelemahan baja castellated adalah inefisiensi dalam balok menerus. Pada umumnya saat momen positif jauh lebih sedikit daripada momen negatif sedangkan bentuk profil konstan. Oleh karena itu untuk mengatasi kelemahan tersebut, meningkatkan kapasitas geser dan meningkatkan kapasitas momen pada baja castellated adalah melalui penambahan tulangan longitudinal, tulangan geser dan komposit mortar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku geser pada baja castellated dengan tulangan dan komposit mortar. Pengujian dilakukan terhadap 2 buah balok baja castellated, masing-masing 1 (satu) buah balok baja castellated non-komposit (BC) dan 1 (satu) buah balok baja castellated komposit (BK) dengan dimensi tinggi 277 mm, lebar flange 75 mm, tebal flange 7 mm dan tebal web 5 mm. Tulangan yang digunakan adalah 2D16 untuk tulangan longitudinal dan 2P8(114-146) mm untuk tulangan geser. Untuk mortar menggunakan perbandingan berat semen dan pasir adalah 1:1,5, dengan fas 0,4 dan viscocerete-10 sebesar 0,7% dari berat semen. Metode pengujian menggunakan beban statis dua titik, dengan kenaikan tiap beban rata-rata 5 kN. Pengujian dihentikan ketika terjadi penurunan beban minimal 20% dari beban ultimit. Hasil penelitian menunjukkan terjadi peningkatan beban maksimun (Pmaks) antara benda uji BC dengan benda uji BK, 34 kN untuk BCdan 582 kN untuk BK. Lendutan yang terjadi pada saat beban maksimum adalah 75,31 mm untuk BC dan 6,95 mm untuk BK. Untuk BK, peningkatan beban yang besar terjadi setelah benda uji mengalami perkembangan dan penyebaran retak yang tinggi. Dari pola retak yang terjadi untuk BC dapat dikategorikan sebagai keruntuhan sendi plastis, dan keruntuhan geser untuk BK. Untuk BK dengan kerusakan retak rambut terjadi pada saat beban masih relatif rendah, kerusakan pada mortar serat tekan terluar mulai terjadi pada saat mendekati beban maksimum. Sedangkan spalling terjadi pada saat tercapai beban maksimum. Berdasarkan hasil pengujian, maka dengan penambahan tulangan dan mortar mampu meningkatkan kapasitas geser dan mengatasi kelemahan baja castellated itu sendiri.

Castellated steel beam is upgraded beam from IWF profile to have large inertia moment in order to obtain higher flexural capacity than standard IWF profile. One of the weaknesses of castellated steel is the inefficiency in continuous beam. Commonly, when positive moment is much lesser than the negative, the profile shape is constant. Thus, to cope with its weakness and to increase the shear and moment capacity of the castellated steel, it is required to add longitudinal reinforcement, shear reinforcement and the mortar composite. The objective of this study is to identify the shear behaviors in the castellated steel with reinforcement and mortar composite. The test was taken to two castellated steel beams: one non-composite castellated steel beam (BC) and one composite castellated steel beam (BK) in 277 mm height, 75 mm flange width, 7 mm flange thickness and 5 mm web thickness. The reinforcement used was 2D16 for longitudinal reinforcement and 2P8 (114-146) mm for shear reinforcement. Mortar was made in cement-sand weight composition of 1:1,5, with 0,4 fas and viscocerete-10 in 0,7% of the cement weight. The test method used the two point static load with average load increase of 5 kN. The test was stopped when minimum load decrease occurred in 20% of the ultimate load . Results indicated the increase of maximum load (Pmaks) for BC and BK specimens were 34 kN and 582 kN, respectively. The flexure occurred at the maximum load for BC and BK specimens were 75,31 mm and 6,95 mm, respectively. For BK, significant increase of load occurred after the specimen swelled and experience significant crack distribution. Based on the crack pattern, BC can be categorized as plastically joint collapsing and BK as shear collapse. In BK with hair crack damage, it occurred when the load was relatively low. The mortar damage on the outmost compressive fiber started to occur when approaching the maximum load. Spalling occurred when maximum load was achieved. Based on the test results, it can be concluded that the addition of reinforcement and mortar would increase the shear capacity and cope with the weakness of castellated steel beam itself.

Kata Kunci : castellated, tulangan, mortar, perilaku geser.